基于夾雜-細(xì)晶粒區(qū)-魚(yú)眼疲勞失效的超長(zhǎng)壽命預(yù)測(cè)模型
本文關(guān)鍵詞: 金屬疲勞 夾雜起裂 細(xì)晶粒區(qū) 魚(yú)眼 壽命預(yù)測(cè) 出處:《工程科學(xué)學(xué)報(bào)》2017年04期 論文類(lèi)型:期刊論文
【摘要】:本文旨在研究夾雜-細(xì)晶粒區(qū)-魚(yú)眼誘發(fā)疲勞失效的超長(zhǎng)壽命預(yù)測(cè)模型.基于Cr-Ni-W合金鋼疲勞試驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合局部應(yīng)力-壽命法和位錯(cuò)-能量法,分別構(gòu)建了局部裂紋萌生壽命模型(LCIL)和考慮夾雜及細(xì)晶粒區(qū)影響的裂紋萌生壽命模型(IFCIL),并與Tanaka-Mura模型(T-M)進(jìn)行了對(duì)比分析.其次,分別對(duì)細(xì)晶粒區(qū)內(nèi)的小裂紋擴(kuò)展行為和細(xì)晶粒區(qū)外魚(yú)眼內(nèi)的長(zhǎng)裂紋擴(kuò)展行為進(jìn)行建模,最終形成了包含裂紋萌生和擴(kuò)展在內(nèi)的全壽命預(yù)測(cè)模型.結(jié)果表明,考慮夾雜及細(xì)晶粒區(qū)影響的裂紋萌生壽命模型(IFCIL)有較高的預(yù)測(cè)精度;對(duì)應(yīng)細(xì)晶粒區(qū)的裂紋萌生壽命幾乎等同于全壽命;裂紋擴(kuò)展壽命僅占據(jù)全壽命很小的一部分;預(yù)測(cè)結(jié)果全部處于2倍偏差以?xún)?nèi),即全壽命模型可有效地用于夾雜-細(xì)晶粒區(qū)-魚(yú)眼誘發(fā)失效的超長(zhǎng)壽命預(yù)測(cè).
[Abstract]:The purpose of this paper is to study the super-long life prediction model of inclusion-fine-grained zone and fisheye induced fatigue failure. Based on the fatigue test results of Cr-Ni-W alloy steel, combined with local stress-life method and dislocation-energy method. The local crack initiation life model (LCIL) and the crack initiation life model (IFCIL) considering the influence of inclusions and fine grain regions were constructed respectively. And compared with the Tanaka-Mura model T-M. Secondly, the small crack growth behavior in the fine grain area and the long crack growth behavior in the fishhole outside the fine grain zone were modeled. Finally, the whole life prediction model including crack initiation and propagation is formed. The results show that the crack initiation life model (IFCIL), which takes into account the influence of inclusions and fine grain regions, has high prediction accuracy. The crack initiation life corresponding to the fine grain region is almost equal to the whole life. The crack propagation life only occupies a very small part of the whole life. The prediction results are all within 2 times deviation, that is, the whole life model can be used to predict the super-long life of inclusion-fine grain zone and fish-eye induced failure effectively.
【作者單位】: 北京理工大學(xué)機(jī)械與車(chē)輛學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51305027)
【分類(lèi)號(hào)】:TG142.15
【正文快照】: 當(dāng)前在航天、航空、車(chē)輛等領(lǐng)域中,機(jī)械部件的實(shí)際承載周期已遠(yuǎn)超107,甚至達(dá)到109~1011[1-2].同時(shí),發(fā)生在這個(gè)超長(zhǎng)壽命區(qū)(107周次)的疲勞失效現(xiàn)象,屢見(jiàn)不鮮.因此,明確超長(zhǎng)壽命疲勞失效機(jī)理,提出合適的超長(zhǎng)壽命預(yù)測(cè)方法已成為當(dāng)前疲勞研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)[1].目前,合金鋼仍然是
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,本文編號(hào):1449409
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